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Artículo de método

Extracción de la fibra del ramio en el sistema de peróxido de hidrógeno alcalino por fuente de álcali de liberación controlada

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DOI:

10.3791/56461

6 de febrero de 2018

En este artículo

Resumen

Presentamos es un protocolo para la extracción de la fibra del ramio en el sistema de peróxido de hidrógeno alcalino por fuente de álcali de liberación controlada.

Resumen

Este protocolo muestra un método para la extracción de la fibra de ramio por fregado ramio cruda en un sistema de peróxido de hidrógeno alcalino apoyado por una fuente de álcali de liberación controlada. La fibra extraída de ramio es un tipo de materia textil de gran importancia. En estudios previos, la fibra del ramio fue extraída en un sistema de peróxido de hidrógeno alcalino sólo compatible con hidróxido de sodio. Sin embargo, debido a la fuerte alcalinidad del hidróxido de sodio, la velocidad de reacción de la oxidación del peróxido de hidrógeno fue difícil de controlar y así resultó en un daño a la fibra tratada. En el presente Protocolo, una fuente de álcali de liberación controlada, que se compone de hidróxido de sodio e hidróxido de magnesio, se utiliza para proporcionar una condición de álcali y el valor de la peroxidesystem de hidrógeno alcalino pH del almacenador intermediario. La tasa de sustitución del hidróxido de magnesio puede ajustar el valor del pH del sistema peróxido de hidrógeno y tiene gran influencia en las propiedades de la fibra. El valor de pH y de la oxidación-reducción (ORP) potencial, que representa la capacidad de oxidación del sistema de peróxido de hidrógeno alcalino, fueron monitoreados utilizando un medidor de pH y ORP metros, respectivamente. El contenido de peróxido de hidrógeno residual en el sistema de peróxido de hidrógeno alcalino durante el proceso de extracción y el valor de la demanda química de oxígeno (DQO) del agua residual después de la extracción de la fibra son probados por el método de valoración de KMnO4 . La producción de fibra se mide utilizando una balanza electrónica de precisión, y las encías residual de la fibra son probadas por un método de análisis químico. El grado de polimerización (valor de la PD) de la fibra es probado por un método de viscosidad intrínseca mediante el Viscosímetro de Ubbelohde. La propiedad de resistencia a la tracción de la fibra, incluyendo tenacidad, elongación y ruptura, se mide con un instrumento de resistencia de la fibra. Fourier transforma la espectroscopia de infrarrojos y difracción de rayos x se utilizan para caracterizar los grupos funcionales y propiedad del cristal de la fibra. Este protocolo demuestra que la fuente del álcali de liberación controlada puede mejorar las propiedades de la fibra extraída de un sistema de peróxido de hidrógeno alcalino.

Introducción

Ramio, conocida como 'Hierba de China' es una hierba perenne cuya fibra se puede utilizar como un excelente material para la industria textil1,2. Es uno de los principales cultivos económicos autóctonas China; la producción de ramio en China ha representado más del 90% de la producción total en el mundo1,2. Fibra de ramio es una de las fibras de la planta más fuerte y más largo, brillantes con un aspecto casi sedoso3,4. La longitud de la fibra del ramio son adecuados para el hilado de la fibra,....

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Protocolo

1. oxidación descrudado de ramio

  1. Preparando la oxidación descrudado solución
    1. Disolver 2 g de H2O2, álcali de 1 g (una mezcla de Mg(OH)2 y NaOH), 0,4 g Na5P3O10, antraquinona de 0,1 g y 0,2 g HEDP en 100 mL de agua destilada para hacer solución de descrudado.
  2. Oxidación descrudado de ramio
    1. Sumerja el ramio crudo 10 g en la solución de desgomado y fregado lo menos 85 ° C durante 60 min.
    2. Elevar la temperatura a 125 ° C (con presión de 0,6 kg) y del fregado de otro 60 minutos.
      Nota: Vea la discusión para la....

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Resultados

Se estudió la solubilidad de Mg(OH)2 en agua destilada y solución descrudado (figura 1). Se evaluó el efecto de la tasa de sustitución de2 Mg(OH) en el valor de pH y ORP (figura 2) de la solución de descrudado. El rendimiento descrudado y encías residual de fibra desgomado en Mg(OH) diversos tipos de sustitución2 fueron calculan (figura 3). Valor de DP, cristalinidad,.......

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Discusión

El ajuste de la temperatura de reacción y la tasa de sustitución2 Mg(OH) era el punto clave de este protocolo. Tasa de sustitución de2 mg(OH) puede influir en el valor de pH y capacidad de oxidación de la solución de descrudado. La mejor tasa de sustitución de2 Mg(OH) de ramio desgomado fue 20%, porque la celulosa no puede recibir suficiente protección en virtud de una tasa de sustitución por debajo del 20%, y una cantidad excesiva de encía residual (bajo valor de DP y cristalinidad) se c.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

Este trabajo fue apoyado por fondo los fines específicos para el sistema de investigación de agricultura de China para Bast y cosechas de la fibra de la hoja (número de licencia coches-19), la Academia China de ciencias agrícolas y tecnología proyecto de innovación (número de licencia ASTIP-IBFC07), el fondo de innovación para estudiantes de posgrado en la Universidad de Donghua (número D 16 310107 la concesión), el 'equipo de Xiaoping ciencia y tecnología innovación' (industrialización integrada grupo de R & D de fibra de estopa de descrudado biológica), Consejo de becas de China.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Peróxido de hidrógeno, 30%Fisher ScientificH325-100Producto químico para el desgomado
Hidróxido de magnesio, 99%Fisher ScientificAA1236722Químico para el desgomado
Hidróxido de sodioFisher ScientificS318-1Producto químico para el desgomado Bisulfito
sodioFisher ScientificS654-500Producto químico para el desgomado
Tripolifosfato de sodioFisher ScientificAC218675000Químico para desgomado
Antraquinona, >98%Fisher ScientificAC104930500 Químico para desgomado
Ácido 1-hidroxietilidino-1,1-difosfónicoFisher Scientific50-901-10243Químico para desgomado
Aceite de desgomadoCompañía de responsabilidad limitada auxiliares de Minglong, Yiyang, Hunan, China— —Producto químico para el desgomado
Alcohol etílicoFisher ScientificA962-4Químico para pruebas
BencenoFisher ScientificAA43817AE Químico para pruebas
Alambre de cobre, 0,5 mm (0,02 pulgadas) de diámetroFisher ScientificAA10783H4Químico para pruebas
Solución de cuprietilendiamina 1mol/LFisher Scientific24991Químico para pruebas, precaución tóxico
Ácido nítrico (65% ~ 68%) FisherScientificA200-612GALQuímico para pruebas, precaución
EtilendiaminaFisher ScientificAC118420100Químico para pruebas
Permanganato de potasioFisher ScientificP279-500Químico para pruebas
Ácido sulfúricoFisher ScientificA300C-212Químico para pruebas
plataFisher ScientificS190-25Químico para pruebas
de ramio crudoGuangyuan sociedad de responsabilidad limitada, Changde, Hunan, China— —Materias primas
Calefacción eléctrica  termostático  agua  bañoSenxin Experiment equipment sociedad de responsabilidad limitada, Shanghai, ChinaDK-S28Equipos para el desgomado
Máquina de teñido lbaorator de alta temperaturaShanghai Longda chemcials Crop.RY-1261Equipos para el termómetro de desgomado
Sichuan Shubo (grupo) Co., Ltd100 ° CEquipos para el desgomado
Máquina de succión al vacíoYukang KNET, Shanghai, ChinaSHB-IIIAEquipos para probar la solvencia de Mg(OH)2
Matraz de succiónSichuan Shubo (grupo)Co.,Ltd1000mLEquipos para probar la solvencia de Mg(OH)2
Embudos de núcleo de arenaSichuan Shubo (grupo)Co.,Ltd35mLEquipos para probar la solvencia de Mg(OH)2
Oxidación medidor de potencial de reducciónInstrumento Dapu, Shanghai, ChinaMODELO 421Equipos para probar el valor de ORP
Medidor de pHHanna instruments, Beijing, ChinaHI 98129Equipos para probar el valor de pH
Bureta de ácidoSichuan Shubo (grupo)Co.,Ltd50mLEquipos para probar el contenido de H2O2
MatrazSichuan Shubo (grupo)Co.,Ltd250 mL/500 mLEquipos para probar el contenido de H2O2;   contenido de gomas residuales
Horno eléctricoJiangyi Experiment instruments sociedad de responsabilidad limitada, Shanghai, China800-2000WEquipos para probar el contenido de gomas residuales
Tubo de condensación de reflujoSichuan Shubo (group)Co., Ltd250mLEquipos para probar el contenido de gomas residuales; Valor de DQO
Cortador de fibra (40 mm)Changzhou No.2 Textile Machine Co., LtdY171AEquipos para probar la densidad de la fibra
Viscosímetro de OstwaldTaizhou, jiaojiang, empresa de instrumentos de vidrio0.6mmEquipos para probar el valor de la fibra PD
Extractor de grasaesférico Sichuan Shubo (grupo)Co., Ltd250mLEquipos para probar el valor de la fibra
PD ExtractorSoxhletSichuan Shubo (grupo)Co., Ltd250mLEquipos para probar el valor de la fibra PD
Torsión  equilibrioLiangping instrumentos Co., Ltd, Shanghai, ChinaJN-BEquipos para probar la densidad de la fibra
Instrumento de resistencia de la fibraXinxian instruments, Shanghai, ChinaXQ-2Equipos para probar la propiedad de tracción de la fibra
Abrazadera de tensiónDepu tecnología textil Co., Ltd, Changzhou, jiangsu, China0.3cN/dtexEquipos para probar la propiedad
de tracción de la fibraCOD  termostático  calentadorQiangdao Xuyu tecnología de protección del medio ambiente Lit companyDL-801AEquipos para probar el valor de DQO
FTIRThermo Fisher, AméricaNicoletAnálisis FTIR
XRDRigaku, JapónD/max-2550 PCAnálisis XRD
Balanza electrónicaShanghai jingtian Instrumento electrónico Co., LtdFA2004AEquipos generales
Horno de secadoTonglixinda   instrumentos, Tianjin, China101-2ASEquipos generales
Botella de pesajeSichuan Shubo (grupo)Co., Ltd50x30Equipos generales
Vaso de precipitadosSichuan Shubo (grupo)Co., Ltd500mLEquipos generral Tamiz de
muestraXiaojin instrumentos de hardware Co., Ltd, Shangyu, Zhejiang120 malla Equiposgenerales
Varilla de vidrioSichuan Shubo (grupo) Co., Ltd— —Equipos generales
CilindroSichuan Shubo (grupo)Co.,Ltd250mL, 50mLEquipos generales
PipetaSichuan Shubo (grupo)Co.,Ltd5mL, 10mLEquipos genéricos
Caucho  succión  bombillaSichuan Shubo (grupo) Co., Ltd— —Equipos generales
Software OrignOriginLab8.0para el dibujo de figuras
deSulfato de

Referencias

  1. Yuan, J. G., Yu, Y. Y., Wang, Q., Fan, X. R., Chen, S. Y., Wang, P. Modification of ramie with 1-butyl-3-methylimidazolium chloride ionic liquid. Fiber Polym. 14, 1254-1260 (2013).
  2. Kipriotis, E., Heping, X., Vafeiadakis, T. Ramie and kenaf as feed crops. Ind Crop Prod. 68, 126-130 (2015).
  3. Rebenfeld, L. Fiber: the old and the new. J Text I....

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